IEEE1588精准时钟协议的IP设计

IEEE1588协议是一种应用于分布式测量和控制系统中的精准时钟协议,文章提出IEEE1588协议IP实现的设计架构,并详述了架构中最佳主时钟（BMC）以及时钟校准电路的设计原理和实现。通过模型仿真验证了该设计的正确性。     

精确时钟同步协议分析及实现

测量和控制工程正在越来越多地使用网络通讯、本地化计算、分布式设备等分布式系统技术。IEEE 1588(PTP)利用以太网或其他支持多播技术的网络使终端设备同步,最高精度可以达到亚微秒级。可以很好的支持测量和控制应用。针对IEEE 1588协议的以太网应用,对协议进行了分析,研究了IEEE 1588协议的优点和核心算法以及漂移测量和延迟测量。针对IEEE 1588的3种实现方式:软件实现、硬件实现、软件和硬件结合实现,研究了3种方式的优缺点。     

面向测量与控制的精确时间同步实现方法

IEEE1588协议的不同实现方法对时间同步精度具有重要影响。该文分析了PTP引擎模块体系结构,实现PTP协议状态机、最佳主时钟算法、时钟变量算法、本地时钟同步算法,优化PTP报文发送与接收的控制过程。测试表明,该精确时间同步实现方法可使同步精度达到10微秒级,能有效满足测量与控制领域对时间同步的高精确度要求。     

基于LXI总线的时钟精确同步软件技术的实现

根据LXI（LAN based Extensions for Instrumentation）总线技术的特点,分析基于LXI总线的网络化测试系统的体系结构,研究基于LXI时钟同步的网络化测试设备的时钟精确同步技术,基于TCP/UDP协议,讨论基于LXI总线的B类仪器的IEEE1588网络时钟同步协议的软件实现方法。结果表明,对于LXI的B类测试设备,采用纯软件的方法实现测试设备之间的时钟同步,可达到亚微秒级的同步精度。     

基于精密时间协议的时钟同步技术

IEEE 1588协议的精密时间协议提供了一种网络控制系统中主从时钟交换报文达到时钟精准同步的有效方法。基于精密时间协议,在网络驱动中对时戳进行采集和处理,采用最佳主时钟算法选取网络主时钟对从时钟进行同步,使用Java语言和C语言混合编程实现软件网络时钟同步,并采用Allan方差公式对时钟性能进行描述。     

以太网精确时钟协议的研究与实现

分析了面向测量和控制系统的精确时钟同步协议IEEE1588标准,研究了通过以太网实现精确时钟协议的思想、原理和算法,以及数据包时间戳的生成方式;设计了精确时钟协议的具体实现方式,使用DP83640芯片,实现了以太网硬件辅助生成时间戳,分析了系统的原理、组成和功能;最后通过以太网搭建了测试系统,对不同的网络负载情况进行了主从时钟的同步精度测试;测试结果验证了通过以太网传输和同步时钟,能够容易达到微秒级的同步精度,能够满足系统对时钟精度的应用需求,也进一步拓宽了以太网的应用范围.     

EPA最佳主时钟的控制算法研究

为满足EPA网络时间同步的高精度要求，建立了一种二维模糊控制器来确定设备自身时钟的优劣层次，系统采用公平竞争的方法从众多现场设备中快速、准确地决策一个时钟性能最好的设备作为EPA系统的最佳主时钟，保证了系统运行的稳定性，降低了本地时钟的波动，使现场设备的时钟同步精度提高到50μs。     

IEEE1588精确时间协议的研究与应用

为了解决TD-SCDMA系统中无线基站NodeB与无线网络控制器RNC之间的时间同步技术问题,改变全球定位系统作为惟一解决方案的现状,研究了IEEEl588V1及IEEE1588V2技术原理,综合比较了已有的网络时间协议NTP.简单网络时问协议SNTP等时间同步技术,结果表明,IEEEl588具有更高时间同步精度,符合TD-SCDMA系统时间同步精度要求.根据目前电信网络体系,设计了基于现有网络并结合IEEE1588技术的组网方案.     

基于有色Petri 网的时钟同步协议安全性分析

随着工业以太网的发展,作为其实时性保障核心技术的时钟同步协议的安全性变得至关重要。针对时钟同步协议的安全性问题,首先提出一种基于有色Petri网的时钟同步协议安全性分析方法;然后通过建立协议的有色Petri网模型,利用状态方程等工具针对不安全状态的可达性进行判断分析,从而实现时钟同步协议的安全性分析;最后具体分析了一种基于精密时钟同步协议(PTP)的时钟同步协议以及针对该协议的主时钟欺骗攻击,验证了所提出方法的有效性。     

基于EPA协议的精确时钟同步方法

工业以太网中通讯链路的不对称性,使得IEEE1588协议中的从时钟偏差计算方法并不适用.本文在EPA(Ether-net for Plant Automation)协议中CSME(Communication Scheduling Management Entity)算法调度的基础上分析了IEEE1588时间同步协议,提出了一种从时钟同步于主时钟的加权修正算法,同时应用晶振频率补偿算法,使得满足了基于EPA协议的工业以太网系统中同步数据采集和控制的实时性要求.采用硬件描述语言(Verilog HDL)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现了这种硬件时钟同步方法.该方法解决了传统的基于片上系统(SOC)时钟同步方案中时间戳不稳定、同步精度低等问题.使用Xilinx Spartan3 XC3S1500的FPGA验证了主从时钟的一致性,160ns的标准偏差和50ns的时间偏差平均值的测试结果证明了本文中算法较之协议中原算法的优越性.该方法也为集成现有网卡芯片的系统提供了一种高性价比和高精度的时钟同步解决方案.     

单向时延测量的时钟同步技术及测量方法

单向时延测量是分析和评价网络端到端性能的重要参数,主机之间的时钟偏移和时钟频差会给单向时延测量引入不可忽视的误差.针对传统消除时钟频差中线性规划法对误差判别和处理数据量的不足,提出了极限类比的方法来估计时钟频差系数,并采用类PTP技术构造时钟同步来消除时钟偏移对测量结果的影响,本方法相比传统线性规划法有计算复杂度小、计算快捷的优点,在网络时延固定变化时,该方法更能准确反映网络时延变化,最后针对实际的网络时延测量结果进行了分析,验证了该方法的通用性和可行性.     

网络时间协议实现分布式系统内时钟同步的原理分析

在某些关键应用中，分布式系统对系统内时钟的一致性要求是比较高的．网络时间协议作为一个Internet标准协议，可以作为分布式系统时钟同步的有效工具．本文介绍了网络时间协议的基本模型和体系结构，并着重分析了使用网络时间协议实现时钟同步的基本原理．     

基于网络化测试系统时间同步协议确定

根据不同任务的需求,测试系统已经更多的开始关注系统之间的数据共享。IEEE提出了一种把与同步相关的时间信息封装在数据报文中的技术,使组网连接简化,从而有效地解决了测试系统实时性问题。讨论了IEEEl588精密时间同步协议的工作原理和它与传统测试系统同步方式的不同,以及在测试系统网络化的前提下,采用这一同步协议解决网络化测试系统时间不确定性的问题。     

基于IEEE 1588的智能变电站时钟同步技术研究

介绍了基于IEEE 1588协议的高精度时间同步原理,描述了数字化变电站PTP同步对时系统组织结构。研究了PTP的最佳主时钟算法、本地时钟同步算法及硬件时间戳的实现,分析了影响同步性能的因素。最后对时钟同步精度进行了测试,结果表明可满足IEC 61850所有等级的对时精度要求。     

虚拟时钟指数逼近的无线传感器网络时钟同步协议

提出了一个基于虚拟时钟指数逼近的无线传感器网络时钟同步协议,采用一个虚拟时钟作为全网同步的基础,从而实现全网同步。由于采用虚拟时钟,使得各节点进入网络时有了统一的标准,对时钟扭曲和偏移采用指数逼近的方法,在相差较大时调整快,提高了同步效率。仿真数据证明,本协议能有效地提高同步效率,并适应于不同的网络拓扑。     

基于IEEE1588协议时钟同步精度影响因素的研究

随着分布式测试技术的快速发展,对地理位置分散的测试设备协同完成测试任务的需求也越来越大,而设备之间的时钟同步精度成为制约测试效果的关键因素;为了对时钟同步精度的影响因素进行研究,提出了基于IEEE1588协议的网络时钟同步实现方案;首先对IEEE1588基本原理进行分析,然后提出了IEEE1588协议的实现方案,最后搭建实验平台对影响同步精度的因素进行研究;研究结果表明,同步间隔和网络拓扑结构影响时钟同步精度的两个主要因素。     

一类网络化控制系统的时延分析及时钟同步方法

针对如何保证精确的分布式时钟同步以实现预期的实时调度和控制问题,通过对一类基于全双工交换式以太网并采用总线型拓扑的网络化控制系统时延特征的分析,结合网络精确时钟同步协议,在分析了其可行性的基础上,给出了网络化控制系统时钟同步的设计及实现方法.     

IEEE 1588精确时间同步协议浅析

本文研究了IEEE 1588精确时间同步协议的基本原理、核心算法和技术特点。该协议主要解决传统网络时间同步技术精度不高和安全性差等问题。相比已有的基于网络时间协议(NTP)或GPS的时间同步技术,基于IEEE 1588协议的时间同步技术具有很高的精确性、安全性和可控性,能够较好地满足通信网同步、电力系统、工业控制、高精密测量等应用领域的时间同步要求。